摘"要:本文基于“橋梁工程”課程教育教學的現(xiàn)狀,為適應“新工科”建設要求,以“立德樹人”為根本目的,以南寧學院“橋梁工程”課程為例,深入探討新工科視域下多維度遞進式“橋梁工程”課程改革的必要性、實施路徑及實踐效果。旨在通過課程改革探索,從中提煉總結出行之有效的新型教學方案,為高等院?!皹蛄汗こ獭闭n程教育提供一定的參考與借鑒,在實施“橋梁工程”課程教育過程中能夠有的放矢,以期達到提升課程品質與內涵,提高學生認知和專業(yè)素養(yǎng),最終培養(yǎng)出適應行業(yè)及社會發(fā)展的復合型人才。
關鍵詞:橋梁工程;新工科;多維度;復合型人才
隨著信息技術的快速發(fā)展和“新工科”建設的要求,高校工科教育面臨前所未有的變革。在新時代環(huán)境下,各項技術不斷迭代更新,加速了經(jīng)濟的快速發(fā)展,新工科建設也全面步入發(fā)展行列,成為實施工程教育改革的新參照。新工科建設主要關注兩點內容:一是擁有良好的實踐能力和創(chuàng)新精神,能夠有效處理好各類工程問題,主張?zhí)岣吣芰ε囵B(yǎng)的關注度;二是國際工程競爭能力出色。橋梁工程作為土木工程的重要分支,其教學質量直接關系到土木專業(yè)人才的培養(yǎng)質量。而傳統(tǒng)的“橋梁工程”課程教學通過教師課堂講授及扎實的課內外訓練等方式幫助學生初步掌握常規(guī)橋梁設計、計算的能力[1]。傳統(tǒng)的課程教學不能與新時代提出的新工科人才培養(yǎng)需求相匹配。為保證新工科建設的適應力,還需繼續(xù)優(yōu)化“橋梁工程”課程。
一、“橋梁工程”課程教學的現(xiàn)狀分析
(一)行業(yè)的數(shù)字化更迭迅速,與學生創(chuàng)新意識缺失產(chǎn)生的矛盾
交通土建行業(yè)在當今數(shù)智時代更迭迅速,行業(yè)崗位責任重大,而傳統(tǒng)教學內容更新速度慢,學生融合現(xiàn)代信息技術能力弱,學生求穩(wěn)心切,缺少創(chuàng)新求變的工程思維。學生把簡單計算等同于結構設計練習,對課程中蘊含的精益求精的工匠精神、文化自信等的認知“淺表化”、體驗“被動化”、情感“沉默化”。學生看不清課程學習對今后崗位能力的重大影響,習慣于完成課堂的任務,滿足于現(xiàn)有成績,對其未來崗位的勝任力目標缺少動力和追求。
(二)解決真實任務綜合程度要求高,與學生關聯(lián)知識方式單一的矛盾
橋梁工程表面上是應用某些技術、方法和工具完成設計和施工組織的工程,但背后更深層次的是橋梁工程師的設計思維、扎實的知識體系、廣闊的專業(yè)視野,以及對人文和社會需求的把握等共同鑄就的百年工程。學生在真實項目參與方面,目標任務與所持技能存在關聯(lián)性和協(xié)同性不足的問題,理論學習和實操訓練相脫節(jié),知和行未統(tǒng)一聯(lián)系。學生綜合性設計的基礎薄弱,無法上升到學以致用的程度。
(三)新時代對橋梁工程從業(yè)人員有了新的要求
黨的二十大報告中提出了加快建設交通強國,積極推進工業(yè)、建筑、交通等領域清潔低碳轉型的戰(zhàn)略目標,隨著這一戰(zhàn)略的提出,我國橋梁工程建設面臨諸多新挑戰(zhàn),特別是對施工質量、綠色低碳、智能建造提出了更高的新要求。這不僅導致橋梁設計與施工的難度急劇上升,同時,現(xiàn)代橋梁工程對安全性、舒適性及智能性的高標準要求,需要橋梁工程人員不僅要具備卓越的專業(yè)能力,還要擁有強烈的責任心和創(chuàng)新能力,才能保證建設的橋梁工程更經(jīng)濟、安全、低碳環(huán)保及人性化。
二、新工科視域下多維度“橋梁工程”課程改革的探索
(一)新工科視域下多維度“橋梁工程”課程改革的探索
針對橋梁工程本科教育,需從多個角度深入探索課程改革的實施策略,涉及學生期望、教師責任以及社會反饋等多維度多視角。
1.學生維度
學生是學習的主體,首要任務是從學生這一關鍵維度著手。一是明確學生個人學習成果與目標,包括專業(yè)技能、實踐經(jīng)驗、創(chuàng)新能力等方面,從而制訂個性化的學習計劃。二是如何有效提升學生自主學習與實踐能力。學院以獎勵課程學分及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學分等形式鼓勵學生主動參與各類實踐活動,如開放實驗室項目、學科競賽、實習實踐等,提升實際操作和解決問題的能力。三是增強綜合素質與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。除了專業(yè)知識外,學生還可通過“定向班育人平臺”“土、梁、匠、家”等學院特色活動提升自身的綜合素質,如溝通協(xié)作能力、領導力、批判性思維等,積極參與創(chuàng)新活動,提升創(chuàng)新能力,為未來的職業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更多可能性[2]。
2.教師維度
目前,線上線下融合的教學模式已成為高校教育的主流趨勢。[3]學生可從豐富的網(wǎng)絡資源中自主選擇所需的專業(yè)知識,然而面對海量信息,僅憑學生有限的知識和經(jīng)驗,很難分辨出真正對個人學習成長有用的信息,并在有限的學習時間內達到所預期的學習效果。這就需要教師提供積極指導,有效協(xié)助學生辨別信息的真實性和有效性,進而引導學生構建系統(tǒng)的知識體系。教學實踐過程中,團隊教師采用講好《中國故事·中國橋》、案例展示、指導模型制作等方式讓學生更清晰地認識到自己所學專業(yè)的實際應用價值,從而激發(fā)學生學習的興趣。案例展示采用一案到底的方式引入實際工程案例,幫助學生理解橋梁結構原理、設計計算方法、施工技術和質量控制等。期間還組織學生進行小組討論,針對案例中的具體問題提出自己的見解和解決方案,鼓勵學生提出疑問,通過師生互動、生生互動,深化對案例的理解和認識。指導模型制作則通過利用計算機軟件(如橋梁設計軟件、結構分析軟件等)進行模擬分析,讓學生親手操作,體驗橋梁設計和分析的過程;并安排了課外實踐活動“重走八桂名橋”,到實地參觀考察,讓學生親眼所見橋梁工程的實際情況,感受工程的壯觀和復雜性。由此可見,在教學實踐過程中,教師更側重于當好一個組織者、引導者、糾偏者,而不是傳統(tǒng)的灌輸者、講授者、表演者。
3.社會維度
南寧學院注重與社會企業(yè)攜手合作,每年邀請具備豐富工程實踐經(jīng)驗的工程師進入校園、融入課堂,與教師和學生共同探討工程實踐、社會責任以及知識從理論到應用的轉化。學校的校企合作單位也積極與學校簽署實習合作協(xié)議,并為本科畢業(yè)生提供實習崗位。這一舉措不僅能夠有效減輕企業(yè)的崗位負擔,使其能夠每年定期招募高校實習生,同時也為即將畢業(yè)的學生提供了難得的實習機會,讓學生能夠提前積累寶貴的職場經(jīng)驗。此外,企業(yè)還積極參與到學生的畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中,企業(yè)中經(jīng)驗豐富的工程師作為導師指導學生的畢業(yè)設計,在這一過程中為學生提供真實的工程背景,實現(xiàn)了學生的畢業(yè)設計與實際工作的有效對接。通過讓準畢業(yè)生有機會接觸并參與到實際的工程項目中,可以顯著提升畢業(yè)設計的質量與實用性。這種“真題真做”的方式,能夠幫助學生將理論知識與實踐相結合,這一過程也是對橋梁工程本科畢業(yè)生的責任感和社會參與精神的一種錘煉。
4.其他維度
除了前述的幾個維度,橋梁美學、豐富多彩的校園活動以及個人的精神追求,都對橋梁課程的教育改革有著深遠的影響。通過獲取和諧、環(huán)保、統(tǒng)一的橋梁美學原理,不僅可以提升學生的審美情趣,還能進一步引導學生認識到橋梁工程不僅僅是技術的體現(xiàn),更是文化和藝術的結合。同時,結合我國璀璨的傳統(tǒng)文化,培育學生的擔當精神,并進一步激發(fā)他們的社會責任感。這樣的教育方式將使橋梁課程更加生動有趣,也更具有深度和廣度[45]。
(二)新工科視域下多維度遞進式“橋梁工程”課程教育改革的具體實施
1.改進課程內容體系
遵照學生的認知規(guī)律,形成了以“分級學習,逐級深入”為創(chuàng)新特色的課程內容體系。
2.以多維度遞進式完整的案例貫穿整個學習過程
課程團隊提出了以多維度遞升式完整的案例,整合復雜、抽象的知識,培養(yǎng)學生整體問題解決能力,鍛煉學生的工程思維過程,引導學生建立橋梁結構和理論體系的對照關系,降低知識理解的難度,從“理論→手算→電算→對比→仿真→出圖”的循環(huán)認知路徑中培養(yǎng)學生的邏輯思維和抽象思維能力及解決實際復雜工程問題的能力。
3.構建有效聯(lián)動的教學反饋模型
為了及時準確掌握學生學習情況,構建了TIPS(TalkInquire"PractiseSolve)的教學反饋模型,學生在課前學習后、課上學習后、作業(yè)完成后、參與第二課堂后,共四次完成與教師的反饋,形成教師端及時準確掌握學生學習情況,學生端內化鞏固學習效果的聯(lián)動機制。實現(xiàn)師生間真實有效的傳授、反饋、解惑、再反饋,及時掌握學生的學習情況,以便教師進行及時有效的教學調整。
4.豐富線上線下教學資源庫
為了增強學生識別和應用知識能力,教學團隊從“學習者需求”出發(fā),綜合線上線下資料和案例建立教學資源庫。主要建立了橋梁工程習題庫、職業(yè)資格考題庫、考研資料和科研文獻庫等多元資料庫,以及多個微課視頻和橋梁施工動畫建設多維度視頻庫。
5.在所有教學環(huán)節(jié)中,實施“三階四度”課程思政建設思路
教師教學過程中,通過橋梁歷史、名人故事等案例引導學生追求卓越品質的態(tài)度和價值觀,此為基礎階段。進而以工匠精神為引領,圍繞工程實際,從學科前沿動態(tài)、講好中國故事中國橋、重走八桂名橋等實踐教學的方式,讓學生在實踐中深化對思政元素的理解和認識,此為深化階段。最終通過組織學生參與“公益小橋”BIM模型設計、橋梁工程畢業(yè)設計等實踐活動,讓學生在實踐中鍛煉和提升思政素養(yǎng)和綜合能力,此為提升階段。在知識傳授和能力培養(yǎng)過程中強化學生的工程倫理教育、培育學生精益求精的工匠精神,堅持思政教學原則有溫度、教學內容有熱度、內化精神有廣度、創(chuàng)新精神有高度的“三階四度”課程思政建設思路,對學生進行思想賦能。
6.改革評價方式
教師團隊在教學過程中融入多元、多維、多樣、融合、動態(tài)的評價方式,注重個性發(fā)展,強化評價的反饋和激勵效能。強化過程性評價,有效提高學生學習的內在驅動力,增強學習的效能感。
三、教學改革成效
實施教學改革后,學生課堂參與度和課堂氛圍改善明顯;根據(jù)畢業(yè)生的就業(yè)追蹤反饋得知,用人單位反饋我校培養(yǎng)的學生實踐能力、創(chuàng)新思維、處理較復雜實際問題能力較強;學生參與設計的項目,制作的橋梁結構模型被企業(yè)收納,為企業(yè)工作效率的提升發(fā)揮很大的作用,得到企業(yè)的極大肯定。大部分學生參加了全國大學生成圖大賽、結構設計大賽等學科競賽及大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,各賽項近幾年碩果累累。教學改革探索與實踐,也促進了團隊教師的教學、科研水平持續(xù)提升,產(chǎn)出成果豐厚。
結語
課程教育改革是一個系統(tǒng)且需要長期努力的重要工程,它不僅僅依賴于教師和學生的參與,更需要全社會的協(xié)同支持。在新工科視域下,“橋梁工程”課程改革與實踐探索的目標是培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和實踐能力的工科人才。教學團隊進行持續(xù)不斷的課程改革探索與實踐,以期為高等院?!皹蛄汗こ獭闭n程教學改革的發(fā)展提供一些有用的參考。
參考文獻:
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基金項目:廣西壯族自治區(qū)高等教育教學改革研究項目:從基礎明理到科研探索——新工科視域下多維度遞進式橋梁工程課程改革與實踐(2022JGA396)
作者簡介:黃家聰(1987—"),男,漢族,黑龍江齊齊哈爾人,碩士研究生,副教授,研究方向:橋梁工程結構設計、智能建造及相關教學等。
*通信作者:賴月漂(1982—"),女,壯族,廣西南寧人,碩士研究生,高級工程師,研究方向:道路與橋梁工程施工、檢測、監(jiān)理及相關教學等。